北师大版九年级年级全一册第十四章磁现象 单元练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 第十四章 磁现象
一、单选题
1．如图所示的实验装置可以用来研究（　　）
A．影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B．影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C．导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
D．影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
2．以下设备工作时利用电磁感应原理的（　　）
A．洗衣机 B．发电机
C．电热水器 D．电风扇
3．如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（　　）
A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极
4．关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．条形磁体中间部位的磁性最强
B．用来描述磁场的磁感线真实存在
C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
D．磁场对放入其中的物体有力的作用
5．如图所示，下列实验原理与电动机原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则（　　）
A．在此过程中，电能转化为机械能
B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源
C．导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源
D．导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源
7．电动机是很多家用电器的核心部件，下列图中能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
9．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场下列说法正确的是（　　）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B．地磁场的磁感线是真实存在的
C．地磁场的N极在地理的南极附近
D．北京地区的地磁场方向由地理北极指向地理南极
10．下列关于磁感线的说法，正确的是（　　）
A．磁感线分布越密的地方，磁场越弱
B．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
C．磁体周围的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极，构成闭合曲线
D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
11．甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是（　　）
A．甲装置相当于电动机
B．乙装置相当于发电机
C．向左移动ab，cd仍向右运动
D．甲装置将机械能转化为电能
12．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（　　）
A．小车向左运动
B．只将滑片P向右移动，电磁铁磁性不变
C．电磁铁右端为N极
D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强
二、填空题
13．中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种金属探测器。当探测器靠近金属物体时就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报，这种现象叫做________现象。发电机和电动机中，________机也是利用这个原理制成的。
14．如图所示是电铃的工作原理图，当闭合开关后，电磁铁产生磁性，“a”端为_______极，电磁铁吸引______ （选填“螺钉A”或“衔铁B”），带动小球敲击铃碗发声，但同时A和B又会分离，电路断开，电磁铁失去磁性，B复位又将电路接通，如此反复，电铃持续发声；若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，可将滑动变阻器的滑片P向_______ （选填“左”或“右”）滑动。
15．如图所示是有关电与磁实验的装置图：
（1）图___________能够说明电流周围存在磁场；
（2）图___________能够解释动圈式话筒的工作原理；
（3）图___________能够解释电风扇的工作原理；
（4）图丙是探究___________影响因素的实验装置；
（5）在扬声器、发电机和电动机中，将电能转化为机械能的有___________。
16．如图是一款磁悬浮无线蓝牙音箱，工作时可使箱体悬在空中，它是根据________的原理实现悬浮的。
三、综合题
17．电动汽车是未来汽车的一种发展方向，由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如甲图，工作原理如图乙所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，电动汽车所受阻力与车速的关系如图丙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以的速度水平匀速行驶了，同时蓄电池的电能增加了25%，求：
驱动模式 纯电动 启动、低速
油电混动 中速
纯燃油 高速
汽车质量
甲
(1)当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是___________，产生的电能是由汽车的___________能转化而来的。
(2)在该次测试中，所用燃料的热值为，测试过程中消耗燃料，燃料完全燃烧释放的热量是___________J？
(3)在该次测试中，汽车牵引力做的功是___________J？
(4)在该次测试中，内燃机的效率是___________？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失）
18．磁流体是一种新型的功能材料，当周围存在磁场时，磁流体就会“变身”成磁感线的形状，如图甲是在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置螺线管B和永磁体A，给螺线管B通电后靠近杯子，出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图，请在图乙中画出：
（1）电源右端的极性；
（2）永磁体A右端的磁极；
（3）磁流体所模拟出的磁感线的方向。
19．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。图1为小华设计的模拟装置示意图：电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为100Ω，线圈电阻不计。当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，衔铁K被释放，从而关闭气路（未画出）启动保护，反之打开气路。热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图2中图线甲所示，则：
（1）停止加热（意外熄火）后，随着Rt温度降低，线圈中电流将变______；
（2）若滑动变阻器R1接入电路的电阻为50Ω，当温度降到60℃时，装置启动保护。则控制电路的电源电压是多少？______ ；
（3）在调试装置时，需满足以下两个条件：①装置启动保护时，Rt的温度不高于80℃；②为防止意外熄火后燃气泄漏的时间过长，装置启动保护时Rt的电功率应不超过0.06W。为满足上述条件，求变阻器R1接入电路的阻值范围； ______
（4）调试完成后，若仅将Rt换为图线乙所示的热敏电阻（两只热敏电阻的吸、放热本领相同），小华发现装置启动保护的灵敏度会______（选填“降低”或“提高”） 。
20．（1）请画出图所示物体A所受重力的示意图________；
（2）请在图中作出力F的力臂，并用l表示________；
（3）请你在图中画出入射光线AO的反射光线________；
（4）根据图所示的小磁针静止时N极所指方向，判断电源的A端是_______极；（选填“正”或“负”）
（5）如图所示被测物体的长度为________cm；
（6）如图所示，温度计的示数为________℃。
21．（1）如图所示，物体A的长度为________cm；
（2）如图所示，请根据图中通电螺线管附近小磁针静止时N、S极，判断电源右端为_____极（选填“正”或“负”）；
（3）如图所示，弹簧测力计的示数是________N。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，而电流的方向可以改变，所以能探究影响通电导线受到的磁场力方向的因素，故选ACD不符合题意，B符合题意。
故选B 。
2．B
【详解】
A．洗衣机工作时把电能转化为机械能，利用了通电导线在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B．发电机的原理是电磁感应现象，故B符合题意；
C．电热水器利用的是电流的热效应，故C不符合题意；
D．电风扇利用了通电导线在磁场中受力运动，故D不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
两个通电螺线管正面的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互靠近的两端是异名磁极相，相互吸引。故选C。
【点睛】
4．C
【详解】
A．条形磁体的中间磁性最弱，两端磁性最强，故A错误；
B．磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；
C．磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故C正确；
D．磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．如图，是奥斯特实验，能证明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．如图，闭合开关，通电带线在磁场中受力而产生运动，与电动机原理相同，故B符合题意；
C．如图，导线在磁场中切割磁感线，产生感应电流，与发电机原理相同，故C不符合题意；
D．如图，通电螺线管相当于条形磁铁，能吸引铁钉，故D不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】
A．向外拉的过程中，消耗机械能，同时导线切割磁感线产生电能，所以是机械能转化为电能，故A不符合题意；
BCD．产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路，一个是切割磁感线，图中所示导线框为闭合回路，往外拉的过程中，闭合回路中的ab部分切割磁感线，所以会产生感应电流，且导线ab相当于电源，故BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
A．电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。A图没有电源，是电磁感应现象，与电动机无关，故A不符合题意；
B．B是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，与电动机无关，故B不符合题意；
C．C说明通电导体周围存在磁场，故C不符合题意；
D．D中有电源，通电导体受到了力的作用，故D符合题意。
故选D。
8．A
【详解】
A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，故A正确；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。
故选A。
9．C
【详解】
AC．地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故A错误，C正确；
B．磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线，不是真实存在的。地球是一巨大的天然磁体，周围存在地磁场，其磁感线不是实际存在的，故B错误；
D．地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，磁场方向由地磁场N极指向地磁场S极，故北京地区地磁场方向由地理南极指向地理北极，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故A错误；
B．磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故B错误；
C．在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极；在磁体的内部，磁感线是从S极回到N极，故C错误；
D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，相当于发电机，故A错误；
B．感应电流流过导体棒cd，在磁场作用下，导体棒cd向右运动，乙装置相当于电动机，故B错误；
C．向左移动ab，会切割磁感线产生感应电流，由右手定则得，产生的感应电流方向为b到a。感应电流流过cd，在磁场作用下，cd会运动。由左手定则得，cd向左运动，故C错误；
D．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，故D正确。
故选D。
12．A
【详解】
AC．电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动，故A正确，C错误；
B．滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；
D．把电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误。
故选A。
13． 电磁感应 发电
【详解】
[1]当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，故探测器应采用了电磁感应原理。
[2]发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流制成的。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。故发电机是利用了电磁感应原理。
14． N##北 衔铁B 右
【详解】
[1]当闭合开关后，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，由安培定则可知a端为N极。
[2]闭合开关，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁B被吸引过来，使小球打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，小球又被弹簧片弹回，B与螺钉A再次接触，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。
[3]要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，电磁铁的磁性强一些，通过电磁铁的电流变大，可将滑动变阻器的滑片P向右移动。
15． 乙 甲 丁 电磁铁磁性强弱 扬声器、电动机
【详解】
（1）[1]图乙是电流的磁效应实验，能说明电流周围存在磁场。
（2）[2]动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的，图甲中没有电源，探究电磁感应现象，可以解释这个工作原理。
（3）[3]图丁能够解释电风扇的工作原理，通电导体在磁场中会受到力的作用。
（4）[4]图丙是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置，由图可知，当电流相同时，线圈匝数越多则磁场力越大。
（5）[5]在扬声器、发电机和电动机中，扬声器、电动机利用了通电导体在磁场中会受到力的作用，将电能转化为机械能，而发电机利用的是电磁感应原理，机械能转化为电能。
16．同名磁极互相排斥
【详解】
箱体能悬在空中，是因为箱体底部与底座的磁极相同，而同名磁极相互排斥，那么受到底座向上的斥力，并且这个竖直向上的斥力和竖直向下的重力是一对平衡力，于是箱体悬浮在空中。
17． 电磁感应 机械 50%
【详解】
(1)[1][2]发电机的原理是电磁感应，工作时将机械能转化为电能。
(2)[3]燃料完全燃烧释放的热量是
(3)[4]在该次测试中，汽车行驶的路程
由丙图知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000N，因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力
汽车牵引力做的功是
(4)[5]增加的电能
有用能量是
内燃机的效率是
18．
【详解】
（1）螺线管的右侧为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故电源右端为正极；
（2）（3）磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故永磁体A的左端为S极，右端为N极。如图所示
19． 小 6V 50Ω-100Ω 降低
【详解】
（1）[1]停止加热（意外熄火）后，随着Rt温度降低，由图2可知，热敏电阻阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小。
（2）[2]从图2甲曲线可知，当温度降到60℃时，热敏电阻Rt的阻值为150℃，此时总电阻为
则装置启动保护，则电流为0.02A，则控制电路的电源电压是
故控制电路的电源电压是6V。
（3）[3] 从图2甲曲线可知，装置启动保护时，Rt的温度不高于80℃，则说明Rt的阻值不小于100Ω，装置启动保护时Rt的电功率应不超过0.06W，Rt的电功率为
则Rt的阻值
则Rt的阻值，而控制电路的电压为6V，电流为0.02A，则电路中的总电阻为300Ω，则当Rt的阻值最小100Ω，则滑动变阻器的最大阻值为
当当Rt的阻值最大150Ω，则滑动变阻器的最小阻值为
故滑动变阻器的范围为50Ω-100Ω。
（4）[4] 若仅将Rt换为图线乙所示的热敏电阻，甲热敏电阻从60℃变为了80℃时，甲阻值变小了50Ω，而乙热敏电阻值变化不到一半，故甲热敏电阻灵敏度更高，因为电阻随温度变化快，电流变化快，装置启动保护的灵敏度也是甲高，故换成乙热敏电阻后灵敏度降低。
20． 负 1.85 -14
【详解】
（1）[1]过A的重心沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段，用符号G表示。如图所示
（2）[2]沿长F，从点O作力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂，如图所示
（3）[3]过入射点O画出法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，如图所示
（4）[4]小磁针是右端是N极，左端是S极，根据磁极间的相互作用可知通电螺线管的左端是N极，右端是S极，由安培定则可知电流从螺线管的右端流入，左端流出，电源的A端是负极。
（5）[5]图中刻度尺的一个大格表示1cm，里面有10个小格，分度值为1mm．测量起始端从0开始，末端对应的刻度是1.85cm，即物体长度为1.85cm。
（6）[6]温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃，液柱上表面在零摄氏度以下，此时的温度为-14℃。
21． 3.80 正 1.4
【详解】
(1)[1]刻度尺的分度值为1mm，用cm作单位，应估读到分度值的下一位， 则读数为3. 80cm。
(2)[2]由于小磁针静止时，其左端为S极，右端为N极，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向利用安培定则可以确定电流是从螺线管的左端流出，右端流入由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源负极所以可以确定，右端是电源的正极，左端是电源的负极。
(3)[3]测力计的分度值为0.2N， 量程为0~ 5N，指针在第7格上，故读数为1.4N。
答案第1页，共2页
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